کاربرد درایو صنعتی به صورت کلی، کنترل دور موتور و تنظیم ولتاژ و فرکانس در الکتروموتورهای تک‌فاز یا سه‌فاز است. اینورتر صنعتی که نام آن گاه به جای درایو به کار می‌رود، درحقیقت بخشی از این دستگاه است. در این مقاله قصد داریم با انواع درایو صنعتی و نحوه‌ی کارکرد آنها آشنا شویم.
درایو صنعتی AC
در این نوع درایو الکتریکی ابتدا انرژی وارد درایو می‌شود و پس از تغییرات لازم در ولتاژ و فرکانس راهی موتور می‌گردد. با یک‌سو کننده‌ای که در این درایو قرار دارد، جریان برق ورودی به DC تبدیل می‌شود و سپس به خازن‌ها منتقل می‌گردد. در مرحله‌ی بعد پس از خروج از خازن‌ها وارد بخش اینورتر می‌شود. اینورتر مجددا جریان DC را به AC تبدیل می‌کند و آن را به موتور می‌فرستد.
در واقع در این فرایند سرعت و گشتاور موتور تنظیم می‌شود. دلیل این‌که درایو صنعتی AC به کاهش مصرف برق و صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کند، همین امر است.
موارد ذیل، برخی کاربردها و مزایای این درایو صنعتی است:
- صرفه‌جویی در مصرف انرژی
- کاهش صداهای زاید
- حرکت نرم موتور (این ویژگی از مهم‌ترین موارد است که در درایو آسانسور سبب کاهش تکان‌های ناگهانی می‌شود.)
- کاهش استهلاک موتور و پیرو آن، کاهش هزینه‌های تعمیرات، ضایعات و تعویض‌ها
- محافظت از موتور در برابر تحمیل بار الکتریکی ناگهانی و سنگین
- صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌های جانبی موتور
درایو DC
در این نوع از درایوها با کمک ولتاژ آرمیچر (جریان میدان) در موتور DC، سرعت کنترل می‌گردد. این درایو جریان متناوب AC را به‌وسیله‌ی مبدل به DC تغییر می‌دهد.
تفاوت آن با AC در این است که در درایوهای AC جریان با استفاده از اینورتر تغییر می‌یابد. تفاوت‌ها مهم دیگر این دو درایو صنعتی در کاربرد، منبع تغذیه، روش‌های تعمیر و نگهداری، اندازه و وزن، گشتاور استارت، نویزها، مصرف انرژی، مکانیسم توقف، واکنش به مکانیسم حرکت، مدارهای کنترل و قدرت، تنظیم سرعت و … است.
گفته می‌شود درایوهای صنعتی DC در کنترل سرعت کم‌هزینه‌تر عمل می‌کنند و بنابراین مقرون‌به‌صرفه هستند؛ اما یک مسئله این است که در بلندمدت هزینه‌های درایو DC بیشتر خواهد شد.
درایو صنعتی سرعت متغیر یا VSD
این نوع درایو یکی از انواع درایوهای صنعتی است که در ماشین‌های صنعتی برای کنترل سرعت استفاده می‌شود. در برخی صنایع و ماشین‌‌آلات صنعتی سرعت‌های گوناگونی موردنیاز است.
در شرایطی که نیاز باشد سرعت خروجی دائما تغییر کند و حالت پلکانی در این تغییر رخ ندهد، باید از درایو سرعت متغیر VSD استفاده کرد. برای مثال در پمپ‌ها، فن‌ها و دستگاه‌های کمپرسور باید از این نوع درایو صنعتی استفاده کرد. نتیجه‌ی استفاده از این نوع، ذخیره‌ی بیشتر انرژی نیز خواهد بود. برخی از درایوهای صنعتی سرعت متغیر صرفا مکانیکی هستند. نام دیگر این درایوها، واریاتور است. برخی دیگر الکترونیکی، هیدرولیکی و یا الکترومکانیکی هستند.
برخی مزایای استفاده از درایو VSD را برمی‌شمریم:
- تنظیم سرعت؛
- کنترل مناسب فرایند حرکت (که نتیجه‌ی کنترل سرعت است)؛
- کاهش مصرف برق.
VSD های مکانیکی
درایو صنعتی مکانیکی در دونوع رایج است:
- درایو تراکشن: نام دیگر این نوع درایو، کششی است و از چند غلتک فلزی تشکیل شده که به‌هم جفت شده‌اند و انتقال توان را با کمک آنها انجام می‌دهد.
- درایو گام‌متغیر: با نام‌های دیگر تسمه‌ای و پولی هم شناخته می‌شوند.
VSDهای هیدرولیکی
VSD های هیدورلیکی، درایوهایی با سرعت متغیر هستند که در سه نوع مورد استفاده قرار می‌گیرند:
- هیدرواستاتیک: این درایو دارای یک پمپ و یک موتور هیدرولیک است.
- هیدرودینامیک: شاید این درایو را با نام کوپلینگ سیالی نیز بشناسید. در این درایو صنعتی برای انتقال گشتاور شافت ورودی با سرعت ثابت از روغن، و روی شافت خروجی از روتور استفاده می‌شود.
- هدروویسکوز
VSD های الکتریکی
این نوع درایو صنعتی نیز در سه قسم وجود دارد:
- درایوهای موتور جریان مستقیم
- درایوهای موتور جریان تناوبی
- درایو گردابی
درایو صنعتی سرعت قابل تنظیم یا ASD
نوعی دیگر از درایوهای مورد استفاده در ماشین‌های صنعتی درایو سرعت قابل تنظیم است. در برخی از صنایع مانند خطوط مونتاژ نیاز است که سرعت برای مونتاژ هر محصول، از پیش تنظیم شود. برای این کار معمولا از درایو ASD استفاده می‌گردد.
مزیت‌های استفاده از درایو مذکور به این قرار است:
- کنترل شتاب دستگاه‌ها (برای پیشگیری از آسیب‌های احتمالی به قطعات)
- کارکرد نرم‌تر موتور و سایر قطعات در حال حرکت
- توان تنظیم کردن سرعت‌های مختلف در حرکت
- شروع حرکت آهسته
- کنترل گشتاور
- تنظیم میزان محصول تولیدی
- جبران تغییر متغیرها
- امکان تجدید جریان
- کاهش مصرف انرژی
درایو آسانسور
شاید درک میزان کارایی درایوها برای افرادی که در حوزه‌ی صنایع فعال هستند، بیشتر باشد اما قطعا عموم مردم از آسانسور استفاده می‌کنند. تفاوت میان آسانسوری که ناگهان به حرکت درمی‌آید و حین حرکت دائم شوک‌ها و ضرباتی به همراه دارد، با آسانسوری که به نرمی حرکت می‌کند و تقریبا هیچ تکان و لرزش ملموسی ندارد، نکته‌ای است که افراد غیرمتخصص نیز با آن سروکار دارند. استفاده از اینورتر آسانسور یا همان درایو تفاوت این دو حالت است.
تنظیم و کنترل دور موتور در این‌گونه درایوها انجام می‌گیرد و کمک می‌کند کمتر احساس نامطلوبی به افراد حاضر در کابین دست دهد. درایو آسانسور، سایر مزایای مهمی که برای انواع درایو برشمردیم، داراست؛ یعنی میزان استهلاک و هزینه‌های جانبی را کم می‌کند، در دوام بیشتر موتور تأثیر دارد و نیز مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.
درایو صنعتی در انواع و کارایی‌های گوناگون تحولی در حوزه مکانیک ایجاد کرده است. این دستگاه‌ها به‌نحو چشمگیری عمر موتور را افزایش داده و امکان صرفه‌جویی در مصرف انرژی را بیشتر می‌سازند. استفاده از این درایوها در دستگاه‌های صنعتی و خطوط تولید گوناگون رایج شده است. بهره‌وری از آنها قطعا مهارت و دانش خاص خود را می‌طلبد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.